Question

7．熱化學方程式中的H實際上是熱力學中的一個物理量，叫做焓．一個體系的焓（H）的絕對值到目前為止還沒有辦法測得，但當體系發生變化時，我們可以測得體系的焓的變化，即焓變，用“△H”表示，△H=H（終態）-H（始態）．
（1）進一步研究表明，化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關．
已知：H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-185kJ•mol^-1  其中，相關鍵能數據為：H-H  436kJ•mol^-1，Cl-Cl 247kJ•mol^-1．  則H-Cl鍵能為434kJ•mol^-1．
（2）Hess G．H在總結大量實驗事實之后認為，只要化學反應的始態和終態確定，則化學反應的△H便是定值，與反應的途徑無關．這就是有名的“Hess定律”．
已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ•mol^-1
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ•mol^-1
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=19kJ•mol^-1
請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能來計算；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依據蓋斯定律①×3-（③×2+②）得到：6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g），據此計算要求反應的焓變．

解答 解：（1）根據反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，得到：436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案為：434KJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依據蓋斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66KJ/mol；
得到熱化學方程式為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
故答案為：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1．

點評 本題考查化學反應與能量變化，蓋斯定律的應用，題目難度不大，本題注意從化學反應的反應熱和焓變的關系為解答該題的關鍵．